Сигнал, кодирование, декодирование, сжатие. Для передачи дискретных данных по каналам связи применяется два способа физического кодирования: - на основе. - презентация

1 Сигнал, кодирование, декодирование, сжатие

2 Для передачи дискретных данных по каналам связи применяется два способа физического кодирования: - на основе синусоидального несущего сигнала, - на основе последовательности прямоугольных импульсов.

3 Аналоговая модуляция Внутри компьютера, при передаче данных между его блоками, информация представляется последовательностью логических 0 и 1, эти двоичные цифры кодируются потенциалами низкого и высокого уровня соответственно. При аналоговой модуляции необходимо указать как кодируются 0 и 1, как подбираются соответствующие параметры кривой.

4 Синусоидальный сигнал Синусоида удобная форма для представления информационного сигнала и для последующих расчетов его параметров. Теоретически просто закодировать сигнал, представив его как синусоиду с изменяющимися параметрами: амплитудой, частотой, фазой. Представление дискретных данных в виде синусоидального сигнала называется аналоговой модуляцией.

5 Аналоговая модуляция В зависимости от изменяемого параметра выделяют три основных способа аналоговой модуляции: амплитудная, частотная, фазовая.

6 Зашита информации от искажения при передаче При передаче сигнала возможны помехи, поэтому необходимо защищать информацию от искажения. Основные методы: Передача избыточной информации (метод контрольных сумм). Шифрование и сжатие данных. Пакетирование. Использование кодов «исправляющих ошибки».

7 Демоверсия КИМ 2014

8

9 Сжатие (компрессия) данных Выделяют два основных типа сжатия информации: сжатие без потерь и сжатие данных с потерями. Сжимать данные целесообразно при хранении на носителях информации, потоковой передаче данных, цифровой телефонии и т. д.

10 Сжатие без потерь Метод сжатия информации, представленной в дискретном виде, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. Сжатие информации без потерь используется во всех файловых архиваторах, также используется как компонент в сжатии с потерями.

11 Сжатие без потерь Теорема (без доказательства). Для любого N нет алгоритма сжатия без потерь, который: 1. Любой файл длиной менее N байт или оставляет той же длины, или уменьшает. 2. Хотя бы один файл длиной в N байт уменьшает. Таким образом, универсального алгоритма сжатия без потерь не существует.

12 Сжатие без потерь Как правило данные определенной природы имеют высокую информационную энтропию (мера хаотичности информации). Например, буквосочетание «щи» встречается в осмысленном тексте существенно реже любого другого буквосочетания, уровень звука за один сэмпл не может прыгнуть от 0 до 100%, черная точка в оцифрованном изображении редко граничит с белой и т. п.

13 Сжатие без потерь За счет специализации алгоритмов на некоторых типах данных удается добиться высокой степени сжатия. Универсальные алгоритмы в архиваторах сжимают звук в 1,5 раза, а алгоритм FLAC сжимает звуковые файлы в 2,5 раза. Большинство специализированных алгоритмов малопригодны для фалов «чужих» типов.

14 Техника сжатия без потерь В исходных данных находят закономерность и с учетом закономерности генерируют новую последовательность, которая полностью описывает первую. Например, для кодирования последовательностей, в которых много 0 и мало 1, можно использовать такую замену:

15 Техника сжатия без потерь В исходных данных находят закономерность и с учетом закономерности генерируют новую последовательность, которая полностью описывает первую. Например, для кодирования последовательностей, в которых много 0 и мало 1, можно использовать такую замену:

16 Префиксный код Код со словами переменной длины, обладающий следующим свойством (условие Фано): если в код входит слово А, то для любой непустой строки В слова АВ в коде не существует. Хотя в коде слова разной длины, их можно записать без разделительного символа

17 Префиксный код Код со словами переменной длины, обладающий следующим свойством (условие Фано): если в код входит слово А, то для любой непустой строки В слова АВ в коде не существует. Хотя в коде слова разной длины, их можно записать без разделительного символа

18 Префиксный код Код со словами переменной длины, обладающий следующим свойством (условие Фано): если в код входит слово А, то для любой непустой строки В слова АВ в коде не существует. Хотя в коде слова разной длины, их можно записать без разделительного символа

19 Демоверсия КИМ 2013

20

21 Демоверсия КИМ 2012

22

23 Сжатие данных с потерями Метод сжатия данных, при использовании которого распакованные данные отличаются от исходных, но степень отличия не является существенной с точки зрения их дальнейшего использования.

24 Сжатие данных с потерями Существенно превосходит метод сжатия без потерь по степени сжатия, продолжая удовлетворять поставленным требованиям (искажения в допустимых пределах чувствительности органов чувств).